四重感觉人体唤醒仪器的制作方法

本发明涉及智能家居设备，尤其涉及一种四重感觉人体唤醒仪器。

背景技术：

闹钟是现代社会的必需品，而睡眠质量也是关于人们身体健康的重要问题之一。随着手机等移动终端的快速发展，人们在生活中更趋向于愿意用手机作为闹钟工具，而手机放在头部不远处会给自己带来大量的辐射危害，同时容易养成在床上长时间使用手机的不良习惯，所以使用普通闹钟的好处必远远大于手机闹钟。然而，从深度睡眠中突然被闹钟叫醒，很可能引起人体应激反应，对于心血管是一种强烈刺激，更会导致心率时常，提高体内肾上腺素水平。这种状态一旦持续数天，数周，数月，将导致严重的睡眠问题和精神压力，甚至会带来“浅睡眠”和失眠种种问题。

因此，有必要设计一种新的唤醒仪器，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种四重感觉人体唤醒仪器，以避免因突然惊醒而对身体造成的负面影响。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

四重感觉人体唤醒仪器，包括控制机构与执行机构，控制机构与执行机构均装配于壳体中，壳体中还装设有电源，电源与控制机构及执行机构电连接，为控制机构及执行机构供电，由控制机构驱动执行机构运行，其中：

控制机构包括微控制器；

执行机构包括：

照明灯，与电源以及微控制器的控制端口电连接，在指示仪器工作状态的同时完成视觉刺激功能；

蜂鸣器，与电源以及微控制器的控制端口电连接，播放音频并改变音量大小，完成听觉刺激功能；

喷雾器，与电源以及微控制器的控制端口电连接，向空气中喷出雾化气体，完成嗅觉和触觉刺激功能。

具体地，

微控制器采用stm32f407zg控制器；

照明灯采用led灯；

蜂鸣器采用压电式蜂鸣器，运用从管脚输出的pwm波，设置其占空比以改变音量和音响；

喷雾器采用超声波喷雾器。

本发明的优点在于：

1.硬件是以微控制器作为核心，加入照明灯、蜂鸣器、喷雾器等外设组成，消耗成本较低，加工操作便利，不污染环境；

2.实验证明，通过逐渐加大音量、喷雾器雾气喷洒及灯光亮度渐变调节等手段对用户进行听觉、嗅觉、触觉以及视觉唤醒，避免了被闹钟突然唤醒造成的不良影响，效果良好。

附图说明

图1是本发明提出的四重感觉人体唤醒仪器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明提出的四重感觉人体唤醒仪器包括控制机构与执行机构，控制机构与执行机构均装配于壳体中，壳体中还装设有电源，电源与控制机构及执行机构电连接，为控制机构及执行机构供电，由控制机构驱动执行机构运行，其中：控制机构包括微控制器；执行机构包括：照明灯，与电源以及微控制器的控制端口电连接，在指示仪器工作状态的同时完成视觉刺激功能；蜂鸣器，与电源以及微控制器的控制端口电连接，播放音频并改变音量大小，完成听觉刺激功能；喷雾器，与电源以及微控制器的控制端口电连接，向空气中喷出雾化气体，完成嗅觉和触觉刺激功能。在本实施例中，微控制器采用stm32f407zg控制器，主要运用其两大功能：systick滴答定时器和gpio管脚控制。systick定时器是以cortex-m4内核的一个外设，被嵌入在nvic中。它是一个24位向下递减的定时器，每计数一次所需时间为1/systick，systick是系统定时器时钟，它可以直接取自系统时钟；通过程序的编写，对内部定时器的设置可以达到毫秒级的精度；对与gpio的控制使芯片可以直接控制端口与外设连接处。照明灯采用led灯；蜂鸣器采用压电式蜂鸣器，运用从管脚输出的pwm波，设置其占空比以改变音量和音响；喷雾器采用超声波喷雾器，产生的雾粒1～10μm，可以被空气快速吸收，产生的颗粒十分均匀，能长时间漂浮在空气中，给空气加湿且不会产生水滴，雾化原理采用电子超频率震荡(震荡频率为1.7mhz，超过人的听觉范围，对人体绝无伤害。该唤醒仪器的硬件是以微控制器作为核心，加入照明灯、蜂鸣器、喷雾器等外设组成，消耗成本较低，加工操作便利，不污染环境；发明人随机抽取了十位使用手机闹钟并且时常有失眠状况的对象进行半个月产品测试。关于睡眠质量方面，按照用户正常的作息时间进行调查，有三位用户在使用本仪器半个月后就表示失眠现象已经几乎没有出现，并且身体状况也逐日改善，有五位用户表示失眠现象有明显的改善，另有两位用户表示并没有改善；关于当日情绪状态方面，为排除每日的外部因素造成的情绪低落空虚愤怒等等，因而只调查经闹钟吵醒后的半小时内的情绪状态，有两位表示这半个月内每天起床心情都很好，有五位人表示有小于三天的心情处于不好状态，有两人表示有四到五天的心情处于不好状态，仅仅有一人表示有五天以上的心情处于不良状态；从抽样结果来看，这一自然唤醒仪器通过逐渐加大的音量、喷雾器雾气喷洒及灯光亮度渐变调节等手段对用户进行听觉、嗅觉、触觉以及视觉唤醒，避免了被闹钟突然唤醒造成的不良影响，效果良好。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种四重感觉人体唤醒仪器，包括控制机构与执行机构，控制机构与执行机构均装配于壳体中，壳体中还装设有电源，电源与控制机构及执行机构电连接，为控制机构及执行机构供电，由控制机构驱动执行机构运行，其中：控制机构包括微控制器；执行机构包括：照明灯，与电源以及微控制器的控制端口电连接，在指示仪器工作状态的同时完成视觉刺激功能；蜂鸣器，与电源以及微控制器的控制端口电连接，播放音频并改变音量大小，完成听觉刺激功能；喷雾器，与电源以及微控制器的控制端口电连接，向空气中喷出雾化气体，完成嗅觉和触觉刺激功能。通过逐渐加大的音量、喷雾器雾气喷洒及灯光亮度渐变调节等手段对用户进行听觉、嗅觉、触觉及视觉唤醒。

技术研发人员：刘中华;葛听雨;薛文彬;吴兴强;谢逸
受保护的技术使用者：上海电机学院
技术研发日：2019.04.10
技术公布日：2019.06.21